1、第第 2 2 课时课时 海水资源的开发利用海水资源的开发利用 基础巩固 1.海水中水资源和化学资源的利用有非常广阔的前景。下列生产中，属于水资源 利用的是( ) A.海水淡化 B.海水提盐 C.海水提溴 D.海水提镁 解析 海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等； 海水提盐、海水提溴、海水提镁都属于海水中化学资源的利用。 答案 A 2.从淡化海水中提取溴的流程如图所示，下列有关说法错误的是( ) A.X 为 SO2气体，也可将 SO2换成 Na2SO3 B.设备 Y 为蒸馏塔 C.在提取溴的过程中一定有 Br 被氧化 D.工业上，每获得 1 mol Br2，需要消耗 C
2、l2的体积最多为 44.8 L(标准状况) 解析 A 项， 溴与 X 反应生成溴化物， 故 X 为具有还原性的物质， 故 X 为 SO2， 也可选用 Na2SO3，正确。B 项，单质溴加热蒸发得到溴蒸气，故设备 Y 为蒸馏 塔，正确。C 项，氯气氧化海水中的溴离子得到溴单质，溴化物与氯气反应生成 溴单质，这两步都是 Br 被氧化，正确。D 项，Cl 22Br =Br 22Cl ，根据方 程式可知：生成 1 mol Br2，需消耗 1 mol 氯气，故两次氧化共需氯气 2 mol，即 44.8 L(标准状况)，这是理论值，在工业上，两次氧化时，氯气都应过量，且被 氧化生成的溴最终不能完全得到，故
3、工业上每获得 1 mol Br2，需要消耗 Cl2的体 积大于 44.8 L(标准状况)，错误。 答案 D 3.某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程，设计以下装 置进行实验(所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去)。下列说法错误的是 ( ) A.A 装置中通入的 a 气体是 Cl2 B.实验时应在 A 装置中通入 a 气体一段时间后，停止通入，改通入热空气 C.B 装置中通入 b 气体后发生的反应为 SO2Br22H2O=H2SO42HBr D.C 装置的作用只是吸收多余的 SO2气体 解析 A.A 装置中通入的 a 气体是 Cl2，将溴离子氧化为溴单质，然后利用热空 气将
4、其吹出，选项 A 正确；B.实验时应在 A 装置中通入 a 气体一段时间，将溴 离子氧化为溴单质后，停止通入，改通入热空气将溴吹出，选项 B 正确；C.B 装 置中通入 b 气体二氧化硫将溴单质吸收，发生的反应为 SO2Br2 2H2O=H2SO42HBr，选项 C 正确；D.C 装置的作用是吸收多余的 SO2、氯气 等，选项 D 错误。 答案 D 4.海水开发利用的部分过程如图所示。下列相关说法错误的是( ) A.将氯气通入苦卤中发生反应的离子方程式为 Cl22Br =2ClBr 2 B.可以通过物理方法从海水中得到粗盐 C.生产中用 NaOH 作为沉淀剂获得 Mg(OH)2 D.用空气和水
5、蒸气吹出单质溴，再用 SO2将其还原吸收，以达到富集溴的目的 解析 海水蒸发结晶后过滤得到粗盐和苦卤， 苦卤中通入氯气将溴离子氧化成溴 单质，分离得到溴单质，剩余溶液中主要含 K 、Mg2、Cl，加入生石灰或石 灰乳得到氢氧化镁沉淀。 A.据图可知苦卤中含有溴离子， 通入氯气得到了溴单质， 离子方程式为 Cl22Br =2ClBr 2，故 A 正确；B.通过蒸发结晶可以从海水 中得到粗盐，该过程为物理变化过程，故 B 正确；C.NaOH 成本较高，工业生产 中常用较为廉价的生石灰或石灰乳作沉淀剂， 故 C 错误； D.海水中溴含量较低， 氯气氧化得到的溴单质浓度较低， 用空气和水蒸气吹出单质溴
6、， 再用 SO2将其还 原吸收，可以达到富集的目的，故 D 正确。 答案 C 5.图甲丁中关于海带提取碘的部分实验操作及目的正确的是( ) A.装置甲的作用是使海带中 I2升华 B.装置乙加 H2O2发生置换反应生成 I2 C.装置丙用于富集水溶液中的 I2 D.装置丁用于分离 I2和水的混合物 解析 A.海带中不含碘单质，坩埚中灼烧主要使海带灰化，故 A 错误；B.过氧 化氢氧化碘离子生成碘单质，不属于置换反应，故 B 错误；C.碘不易溶于水，易 溶于四氯化碳， 萃取可富集水溶液中的 I2， 故 C 正确； D.碘在水中的溶解度很小， 蒸馏分离碘的水溶液以得到碘效率很低， 应先用有机溶剂萃取
7、富集碘单质后再蒸 馏分离碘，故 D 错误。 答案 C 6.某课外小组将海带的灰烬浸泡后过滤，得到澄清的滤液，他们设计了如下几个 方案，你认为能证明灼烧海带的灰烬中含有碘元素的是( ) A.取适量滤液，蒸干，观察是否有紫色固体生成 B.取适量滤液，加入苯，振荡、静置，苯层无色，证明不含碘元素 C.取适量滤液，向其中加入淀粉溶液，无明显现象，证明不含碘元素 D.取适量滤液，加入酸化的 H2O2，再加入淀粉溶液，呈蓝色，证明含有碘元素 解析 A.海带中的碘元素以碘离子的形式存在，所以加热蒸干滤液，不会有紫色 固体生成，不能证明是否含有碘元素，A 错误；B.与 A 相似，加入苯后，滤液 中不存在碘单质
8、，所以不能证明含有碘元素，B 错误；C.碘遇淀粉变蓝色，但滤 液中不存在碘单质，所以无明显现象时，不能证明不含碘元素，C 错误；D.滤液 中加入酸化的过氧化氢，将碘离子氧化为碘单质，再加入淀粉，溶液变蓝色，证 明含有碘元素，D 正确。 答案 D 7.下列所示物质的制备方法合理的是( ) A.实验室从海带中提取单质碘：取样灼烧溶解过滤萃取蒸馏 B. 金 红 石 ( 主 要 成 分 TiO2) 为 原 料 生 产 金 属 Ti ： 金 红 石 、 焦 炭 通氯气 高温 TiCl4 Mg(Ar氛围) 加热 Ti C.从海水中提取溴：浓缩海水溴水 CCl4 萃取 Br2 D.由铝土矿为原料制备金属铝：
9、Al2O3 盐酸 AlCl3(aq) 加热蒸干AlCl 3(s) 熔融电解 Al 解析 A.海带中碘以离子形式存在，需要氧化为单质，氧化后加入萃取剂进行萃 取，故 A 错误；B.TiO2、C、Cl2反应生成 TiCl4，在稀有气体保护下用 Mg 还原 TiCl4生成 Ti，可实现转化，故 B 正确；C.海水中的溴以化合态存在，不存在溴 单质，直接浓缩海水不能得到溴水，故 C 错误；D.氯化铝为共价化合物，不能 通过电解熔融的氯化铝冶炼铝，故 D 错误。 答案 B 8.从海带中提取碘的实验中，包括灼烧、浸取和过滤、氧化、萃取、反萃取等步 骤。下列说法正确的是( ) A.灼烧中用到的仪器有蒸发皿、
10、三脚架、酒精灯、玻璃棒 B.过滤中用到的仪器只有烧杯、漏斗(带滤纸)、铁架台 C.萃取得到碘的四氯化碳溶液，分液时从分液漏斗上口倒出 D.反萃取是在碘的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液，振荡、静置、分液，再 向水溶液中滴加 45%硫酸溶液，过滤得固态碘 解析 A.灼烧时用到坩埚和泥三角，不能用蒸发皿，故 A 错误；B.过滤时还要 用到玻璃棒引流，故 B 错误； C.四氯化碳的密度比水大，则碘的四氯化碳溶液 应从分液漏斗下口放出，故 C 错误；D.有机相中加入浓氢氧化钠溶液，碘单质 与碱液发生歧化反应，生成物溶于水相，分液后向水相中滴加硫酸，含碘物质发 生归中反应生成碘单质，碘单质微溶，所以会析
11、出固态碘，过滤得到碘单质，故 D 正确。 答案 D 9.NaCl 是从海水中提取出来的一种重要物质， 除食用外， 它还是一种工业原料， 下列以 NaCl 为原料的产品(或物质)是( ) 烧碱 纯碱 金属钠 氯气 盐酸 A. B. C. D. 解析 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2，H2Cl2= 点燃 2HCl，HCl 溶于 水为盐酸， 2NaCl(熔融)= 电解 2NaCl2， NaClCO2NH3H2O=NaHCO3 NH4Cl，2NaHCO3= Na2CO3(纯碱)CO2H2O，故利用 NaCl 可以制 NaOH(烧碱)、Na2CO3(纯碱)、Na、Cl2、盐酸。 答案 A
12、 10.我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任 务。下列有关海水综合利用的说法不正确的是( ) A.从海水中提炼出的氘(含 HDO 0.03)进行核聚变， 放出巨大的能量以解决能源 问题，成为一条新的科学思路，HDO 与 H2O 化学性质相同 B.从海水中提取镁可以采用下列方法：海水 石灰乳Mg(OH) 2 HCl MgCl2溶液 MgCl2 6H2O HCl MgCl2(熔融) 电解 Mg C.从海水获得的碘，可以跟氧气反应生成多种化合物，其中一种称为碘酸碘，在 该化合物中，碘元素呈3 和5 两种价态，这种化合物的化学式是 I4O9 D.除去粗盐中的 SO2 4、
13、Ca2 、Mg2、Fe3等杂质，加入的药品顺序为：Na 2CO3 溶液NaOH 溶液BaCl2溶液过滤后加盐酸 解析 A、同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，原子最外 层电子数相同，化学性质相同，HDO 与 H2O 化学性质相同，故 A 正确；B、海 水中含有镁离子，先将海水蒸发、浓缩得到含有镁离子的溶液，再向溶液中加入 沉淀剂将 Mg 2 转化为 Mg(OH) 2，加入的沉淀剂应该具有碱性且价格较廉价、来 源丰富，贝壳中含有 CaCO3且来源丰富，煅烧贝壳得到 CaO，将 CaO 溶于水得 到 Ca(OH)2，所以加入的沉淀剂是 Ca(OH)2，将镁离子转化为 Mg(OH)2
14、；将 Mg(OH)2溶于稀盐酸得到 MgCl2，将 MgCl2溶液在 HCl 氛围中加热得到 MgCl2 固体，电解熔融 MgCl2得到 Mg，MgCl2(熔融)= 电解 MgCl2，故 B 正确；C、 因碘酸碘的化学式一定为 Im(IO3)n形式， 其中碘酸根为1 价(类似于氯酸根)， 碘 酸根中 I 的化合价为5 价，所以前面的 I 的化合价为3 价，所以碘酸碘的化 学式为：I(IO3)3，即 I4O9，故 C 正确；D、除去粗盐中的可溶性杂质：Mg2 、 Ca2 、Fe3、SO2 4时，可以加入过量 NaOH(去除镁离子和铁离子)：Mg2 2OH =Mg(OH) 2， Fe3 3OH=F
15、e(OH) 3， 加入过量 BaCl2(去除硫酸根离子)： SO2 4Ba2 =BaSO 4；加入过量 Na2CO3(去除钙离子和多余的钡离子)：Ca2 CO2 3=CaCO3，碳酸钠必须加在氯化钡之后，氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加 入的顺序；然后调节溶液的 pH 等于 7 后蒸发即可，选项中过量的氯化钡不能除 去，故 D 错误。 答案 D 能力提升 11.海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下： (1)请写出一种海水淡化的方法：_。 (2)步骤获取 Br2的离子方程式为_ _。 (3)步骤用 SO2水溶液吸收 Br2，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其 反应的化学方程式为
16、Br2SO22H2O=H2SO42HBr，在该反应中，还原剂是 (填化学式)。 若反应中生成 4 mol HBr， 则消耗 mol SO2。 解析 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水淡化后得到 NaCl，电解其熔融态可生成 Na 和 Cl2，利用生成的 Cl2氧化浓缩海水中的 Br 得 到 Br2，离子方程式为：Cl22Br =Br 22Cl ，然后通入空气，吹出 Br 2，再 用 SO2吸收 Br2， 发生反应的化学方程式为： Br2SO22H2O=H2SO42HBr， 该反应中氧化剂为Br2， 还原剂为SO2， 反应中每生成4 mol HBr， 则消耗2 mol SO2，
17、 最后再向含 HBr 的溶液中通入适量 Cl2，蒸馏得到 Br2。 答案 (1)蒸馏法(或电渗析法，离子交换法等) (2)Cl22Br =Br 22Cl (3)SO 2 2 12.工业上海水资源合理开发利用的部分工艺流程如图所示： (1)该工艺流程中先后制得 Br2、 CaSO4和 Mg(OH)2， 能否按 Br2、 Mg(OH)2、 CaSO4 的顺序制备？ (填“能”或“不能”)，原因是_ _。 (2)溴单质在四氯化碳中的溶解度比其在水中的大得多，四氯化碳与水不互溶。 但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是_ _。 (3)写出反应的离子方程式。 _ _ _。 解析 (1)CaSO4和 Mg(
18、OH)2制备顺序与加入的试剂顺序有关，要求每次加入试 剂后只能得到一种物质，如果先沉淀 Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有 CaSO4和 Ca(OH)2沉淀，产品不纯。 (2)属于对试剂使用的评价问题，四氯化碳与水相比，无论是从价格上还是环境 污染问题上，都超过水。 答案 (1)不能 若先沉淀Mg(OH)2， 则沉淀中会夹杂有CaSO4和Ca(OH)2沉淀， 使产品不纯 (2)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大、经济效益低、环境污染严重 (3)Cl22Br =Br 22Cl Ca2 SO2 4=CaSO4 Mg2 2OH=Mg(OH) 2 13.海水中溴元素以 Br 形式存在， 工业上用空气吹出
19、法从海水中提取溴的工艺流 程如图： (1)步骤反应的离子方程式是_ _， 步骤反应的化学方程式是_ _。 (2)从理论上考虑，下列物质也能吸收 Br2的是_。 A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2O (3)步骤中氧化剂是 ，若反应中生成 2 mol HBr，则消耗 mol SO2。 (4)根据上述反应判断 SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是 _。 解析 (1)读懂流程图，可以写出 2Br Cl2=Br22Cl ，SO2Br2 2H2O=2HBrH2SO4。(2)只从理论上考虑，NaOH 具有强碱性，能吸收 Br2， Fe2 、SO2 3具有还原性也能吸收
20、Br2，但 Br2在水中的溶解度较小，不能充分吸 收。 (3)Br2SO22H2O=H2SO42HBr， 该反应中氧化剂为Br2， 还原剂为SO2， 反应中每生成 2 mol HBr，则消耗 1 mol SO2。(4)最后再向含 HBr 的溶液中通入 适量 Cl2，蒸馏得到 Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为 Cl2Br2SO2。 答案 (1)2Br Cl 2=Br22Cl SO 2Br22H2O=H2SO42HBr (2)ABC (3)Br2 1 (4)Cl2Br2SO2 14.海水占地球总储水量的 97.2%， 若把海水淡化和化工生产结合起来， 既可解决 淡水资源缺乏的问题，
21、又可充分利用海洋资源。 (1)海水中存在大量的氯化钠，氯化钠中的金属元素位于元素周期表第 族。 (2)目前，国际上使用的“海水淡化”主要技术之一是蒸馏法。蒸馏法是将海水 变成蒸气，蒸气经冷却而得高纯度淡水。由此可判断蒸馏法是 (填“物 理变化”或“化学变化”)。 (3)工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，反应式：食盐 H2ONaOH H2 Cl2( 未 配 平 ) ， 该 反 应 中 食 盐 的 化 学 式 是 _； 利用电解所得气体制 36.5%的浓盐酸 1 000 t，最少需消耗食盐 t。 (4)近年来，有人提出了一种利用氯碱工业产品及氯化钠循环治理含二氧化硫废 气并回收二氧化硫的方法。该方法流程如下： 请写出的化学反应方程式：_， _。 解析 (1)Na 位于第A 族。(2)蒸馏法属于物理变化。 (3)2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2，H2Cl2= 点燃 2HCl，由 n(HCl) 1 000106 g36.5% 36.5 g mol 1107 mol， 可知 m(NaCl)107 mol58.5 g mol 1585106 g585 t。 答案 (1)A (2)物理变化 (3)NaCl 585 (4)NaOHSO2=NaHSO3 NaHSO3HCl=NaClH2OSO2